Nixie Clock Mood Barometer: Hatua 7 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Jeraha lisilo la kushangaza la Maendeleo ni barometer ya nyumba isiyo ya kawaida. Siku hizi, bado unaweza kupata mifano katika nyumba za watu zaidi ya tisini, lakini mamilioni zaidi wako kwenye dampo, au kwenye ebay.

Kwa kweli, barometer ya shule ya zamani haikujisaidia kwa kuwa haina maana sana katika kazi yake moja. Hata kudhani ilikuwa imepimwa kwa usahihi na inafanya kazi vizuri, kwa kutumia shinikizo la anga kutabiri hali ya hewa, au hata kuonyesha hali ya hewa ya sasa, ni vigumu.

Wakati huo huo, kuongezea kuletwa kwa ripoti za hali ya hewa ya hali ya hewa ya 24/7, shinikizo la hali ya hali ya juu, joto na sensorer za unyevu zilipatikana. Tupa processor na onyesho la bei rahisi la LCD na unayo "kituo cha hali ya hewa ya dijiti nyumbani". Hata wataalam wa hali ya hewa, au watu wanaofikiria hali ya hewa kwenye runinga au mtandao ni mpango wa serikali, hawakuhitaji barometer tena.

Yote ambayo ni aibu, kwa sababu nina kumbukumbu nzuri za barometer tuliyokuwa nayo katika nyumba yangu ya utoto. Baba yangu angeipa bomba iliyoboreshwa kwa uangalifu kila siku na kuweka kiashiria cha kusoma cha sasa katika ibada ndogo ambayo nilitamani kuiga nilipokuwa mzee, hata baada ya kugundua kuwa jambo hilo lilikuwa blagger wa kiwango cha ulimwengu tu.

Hapa kuna jinsi ya kutengeneza barometer ya onyesho la analojia iliyosasishwa ambayo haishughulikii mapungufu ya asili, lakini ina utendaji wa ziada hata haina maana kuliko ilivyoanza. Ukitazama video, utapata wazo.

Kwa kuzingatia malengo ya kawaida ya mradi huu, ni ngumu sana - au kwa usahihi zaidi, kuiga mradi kwa ukamilifu ni mzito kwa mtu anayeweza kufundishwa. Kwa sababu hii, nitazingatia sehemu ya barometer / mood barometer na kwa zingine nitakuelekeza mwelekeo mzuri.

Hatua ya 1: Viunga na Zana

Kwa barometer / barometer ya mhemko, utahitaji:

• Barometer isiyo na kipimo. Sio lazima ifanye kazi. Kitu ambacho kinavutia hisia zako za kupendeza ni muhimu zaidi. Natamani ningekuwa na yule kutoka nyumbani kwangu kwa utoto lakini nadhani iko kwenye jalala. Nilipata badala ya ebay kwa $ 15.
• Sensor ya shinikizo.
• Moduli ya ESP8266 - nilitumia NodeMCU.
• Pikipiki inayofaa na bodi ya dereva - kiunga ni kazi nyingi tano lakini kwa bei ni ngumu kuipiga. Pikipiki hii ina hatua 4096 kwa mzunguko kamili, ikitoa azimio la kutosha kwa madhumuni yetu.
• Ugavi wa 5VDC - angalau 1A - kwa ESP8266 na motor. Nilitumia usambazaji wa 12VDC na 5VDC kwa sababu tayari nilikuwa na moja na nilihitaji usambazaji wa 12V kwa saa ya Nixie (pamoja na nguvu zaidi ya 5V kwa vitu vingine vya mradi).
• Angalau LED tatu (kuonyesha hali ya shinikizo).
• LDR / mpiga picha.
• Vitu vya matumizi anuwai kama waya ya kuruka, vipinga, bomba la kupungua joto, nk.
• Katika hali nyingi, unaweza kutumia kesi ya asili ya barometer unayotumia kuweka umeme. Nilirudisha kesi isiyo na maana ya saa ya Sanaa na Ufundi ili kuweka saa na barometer kwa hivyo hakuhitaji kesi ya barometer.

Kwa kutumia vifaa, utahitaji chuma cha kutengeneza, bunduki ya joto na zana ndogo za mkono. Ikiwa unahitaji kufanya marekebisho muhimu kwa kesi hiyo, uteuzi wa zana za nguvu utakuja vizuri.

Hatua ya 2: Andaa Kilimo chako, kwa Uangalifu

Unachohitaji kufanya hapa kwa kiasi kikubwa inategemea kificho unachotumia. Ikiwa unatumia kesi ya barometer mwenyewe, utahitaji tu kujua jinsi ya kuitenganisha na kuondoa utaratibu wa aneroid. Kielekezi kinawekwa moja kwa moja kwenye utaratibu huu na utunzaji mwingine unahitaji kuchukuliwa ili kutenganisha pointer bila kuiharibu.

Nilikuwa na kazi zaidi ya kufanya, kwa sababu kesi yangu ya saa bado ilikuwa na utaratibu wa saa ya zamani (isiyofanya kazi) ndani yake.

Sijui karibu na chochote juu ya saa za kiufundi, lakini chemchemi zilizopikwa na nyama ya ng'ombe zilipendekeza kwamba napaswa kuendelea kwa tahadhari. Walakini, wakati kitu kililipuka nilikuwa, vizuri, sijajiandaa. Sekunde moja nilikuwa nikitengua screw inayoonekana kuwa haina maana, ijayo kulikuwa na kishindo kikubwa na hewa ikajaa vumbi na uchafu. Vipindi vya saa vilikuwa kila mahali na kesi yenyewe ililipuliwa kabisa. Kama vile ninavyofikiria wakati bomu la kweli linatoka, kwa muda sikuweza kugundua kilichotokea. Katika ukimya wa viziwi uliofuata, nilitarajia nusu kusikia kilio cha mbali cha ving'ora. Pia, mkono wangu uliumia sana.

Somo la Kwanza: Hata mifumo ya saa yenye ukubwa wa wastani inaweza kuhifadhi nguvu kubwa sana.

Somo la Pili: Unapokuwa na shaka, vaa glasi za usalama! Nilikuwa na bahati, hakuna kitu kilichoruka machoni mwangu lakini hakika inaweza kuwa. Wakati mwingine kuhusika tu na macho ya zamani ya usalama haitoshi (hata sijui nimefanya hivi). Mkono wangu ulikuwa sawa, nilikuwa tu kuwa mtoto mchanga.

Baada ya gluing nyingi na kushikamana, nilirudisha kesi pamoja na nilikuwa tayari kuendelea na Hatua ya 3.

Hatua ya 3: Sakinisha Vipengele - Sehemu ya 1

Unahitaji kutafuta njia ya kusakinisha motor ili shimoni liingie kupitia piga tu ya kutosha ili pointer ikiambatanishwa itafuta uso bila kuingiliwa. Hii inaweza kuwa ngumu kidogo kuliko inavyoonekana kwanza kwa sababu barometers nyingi zitakuwa na kiashiria kingine ndani ya glasi ambayo zamani ilikuwa ikitumika kurekodi usomaji wa sasa. Kama ilivyoelezewa baadaye, hatutahitaji kiashiria hiki lakini kukiweka husaidia kuhifadhi muonekano wa asili na uhisi wa kifaa.

Kwa hali yoyote, uwepo wa pointer ya kusoma-sasa inamaanisha kuna kikomo kwa umbali gani pointer "msingi" inaweza kukaa mbali na uso wa piga.

Katika mwelekeo mwingine, pointer inahitaji kukaa mbali na piga ili kusafisha washer ambayo itaunda LDR iliyowekwa kwenye piga (angalia hatua inayofuata).

Kile nilichofanya ni kuweka piga na sura yake kwenye kisanduku cha kuni, halafu weka motor kwenye backer na spacers zinazofaa. Picha ya kwanza inaweza kusaidia kuelezea hili lakini unaweza kuja na mpangilio wako mwenyewe.

Faida moja ya kutumia kesi ya saa au kitu sawa na saizi ni kwamba kuna nafasi ya kufunga usambazaji wa umeme ndani. Kwangu, hii ilikuwa muhimu kwa sababu saa ingekaa juu ya kitambaa kilichofungwa kwenye duka ambalo ningeweka haswa. Kuficha "wart ukuta" dhahiri wa anachronistic au matofali ya SPS katika eneo hili kungekuwa ngumu - lakini hiyo inaweza kuwa sio shida kwako.

Vipengele visivyoandikwa kwenye picha ya pili vinahusiana na saa na sehemu za bomba la mradi (NodeMCU ya tatu na wiring inayohusiana iko chini ya Nixie PCB).

Uwekaji wa kila kitu kingine - haswa sensorer ya BMP180, bodi ya dereva wa gari, na NodeMCU - sio muhimu. Hiyo ilisema, hadi nilipotembeza waya wa unganisho mbali na bodi ya dereva motor wakati mwingine haikufanya kazi vizuri. Sijui ni nini kilikuwa kikiendelea hapo lakini ikiwa motor yako inasikika kuwa ya kuchekesha na / au haiendi vizuri unaweza kutaka kujaribu kusonga waya kuzunguka.

Ili kuzuia hitaji la kurekodi mwendo wa shinikizo (kuongezeka, kushuka au kutosheleza) nilijumuisha LED tatu ndogo chini ya piga. Wakati zote tatu zinawaka, barometer iko katika hali ya mhemko. Nilitumia taa za "joto nyeupe" kujaribu na kudumisha kipindi cha kujisikia. Wasio na waya, walikuwa mkali sana wakati wa kutazamwa uso kwa uso lakini na PWM nzito ya kazi nikapata sura niliyokuwa nikifuata. Kielekezi cha sasa cha kusoma bado kinapatikana kwa wanajadi.

Hatua ya 4: Sakinisha Vipengele - Sehemu ya 2

Wacha tushughulikie LDR katika kupiga simu. Kwanza, kwa nini heck tunahitaji hii?

Kweli, ni suluhisho langu kwa upeo wa gari la bei rahisi - ingawa inaweza kusonga kwa hatua sahihi, haina uwezo wa asili kujua ni wapi isipokuwa kwa kurejelea nafasi yake ya kuanza. Wakati niko katika nadharia nadhani unaweza kuweka kanuni hii ngumu na kufuatilia harakati zote zinazofuata nilidhani (bila msingi halisi) kwamba makosa yangeingia haraka, haswa ikizingatiwa harakati kubwa zinazohitajika katika "hali ya mhemko". Pia, utajazwa kwenye kukata nguvu (kuandika kila harakati kwa EEPROM sio vitendo kweli kweli).

Mawazo yangu ya kwanza ilikuwa kuanzisha mzunguko wa calibration juu ya nguvu-up na mabadiliko kati ya hali ya mhemko na barometer. Mzunguko huu ungesonga microswitch mahali pa kujulikana kwenye piga. Lakini utekelezaji wa kiufundi wa wazo la kubadili ulionekana kuwa changamoto sana kwangu. Pointer yenyewe ni njia nyepesi sana kuwa actuator kwa hivyo nitahitaji kusanikisha kitu kingine kwenye shimoni. Halafu kulikuwa na suala la kuhifadhi mwendo wa 360 ° - sababu moja ningeenda na motor stepper badala ya servo ya kawaida. Pamoja na matumizi ya ujanja zaidi kuliko ninavyoweza kubeba nina hakika microswitch inaweza kufanywa kufanya kazi - au labda kuna suluhisho la sensorer ya nafasi ya rafu inapatikana pia - lakini nilienda njia nyingine.

Angalia kwenye picha ya piga kuna washer iliyowekwa katika nafasi ya saa moja. Muafaka huu wa washer LDR iliyounganishwa na pembejeo moja ya analog inayopatikana kwenye NodeMCU. Wakati barometer inaendeshwa juu, au inabadilisha njia, NodeMCU inaingia kwenye mzunguko wa upimaji na inatafuta tu mabadiliko ya ghafla katika kiwango cha mwanga kinachosababishwa na nyuma ya pointer inayosafiri juu ya LDR. Harakati yoyote zaidi imeorodheshwa kutoka kwa nafasi hiyo inayojulikana. Ilinibidi nizunguke kidogo na maadili ya kizingiti katika nambari ili hii ifanye kazi kwa uaminifu lakini mara tu hiyo ikifanyika nilishangaa sana jinsi ilivyokuwa sahihi - mara kwa mara nikirudi kwa mipangilio ya barometer ndani ya 1% au 2% ya maadili yaliyotarajiwa.

Haifanyi kazi katika giza kamili, ni wazi, lakini kwa kawaida haungekuwa ukibadilisha njia wakati huo. Ikiwa kwa sababu fulani mzunguko wa upimaji hauwezi kukamilika kwa wakati uliowekwa, huachana na kuangaza mwangaza wa mwendo.

Kwa hivyo, uzuri wa njia ya LDR ni kwamba usanikishaji ni rahisi sana - chimba shimo kubwa tu la kutosha kwa LDR kwenye piga mahali ambapo itafunikwa na mwisho wa nyuma wa pointer. Ili kupata "muhuri" mzuri kati ya pointer na LDR, gundi washer ndogo pande zote za LDR na, ikiwa ni lazima, rekebisha mkia wa pointer (nilitumia karatasi nyeusi yenye umbo linalofaa).

Hatua ya 5: Kanuni - Utendaji wa Msingi

Kama wengine wamegundua, sikuweza kupata maktaba ya kawaida ya mwendo wa Arduino kufanya kazi na motor hii na dereva. Kwa bahati nzuri, kuna Maagizo mazuri juu ya hii na nambari inayofanya kazi. Nilitumia nambari katika kuchapisha asili kwa hatua ya msingi ingawa kuna maoni kadhaa ya uboreshaji katika maoni. Msimbo huu hauhitaji maktaba.

Kwa kusindika data ya shinikizo, nilitumia mfano kutoka kwa maktaba ya Sparkfun BMP180. Yote ambayo ilibidi nifanye wakati huo ni kuoa hii na udhibiti wa magari.

Hatua ya 6: Kanuni - Usawazishaji, Udhibiti, GUI, Msaidizi wa Google na Kazi za Huduma

Ulinganishaji wa msingi una nambari ngumu. Kuwa upande salama, na kuzingatia uwezekano wa kuhamishwa kwa barometer kwenda mwinuko tofauti, upimaji na udhibiti wa sekondari unafanikiwa na seva ya wavuti iliyosukwa na mawasiliano ya NodeMCU na Websocket. Rasilimali nzuri ya kujifunza juu ya hii iko hapa.

Kama video inavyoonyesha, hata hivyo, sababu halisi ya "wow" ya mradi huu, kama ilivyo, ni udhibiti kupitia Msaidizi wa Google / Nyumba ya Google. Kuna inayoweza kufundishwa kwa kibaniko GA (inayotumiwa na Raspberry Pi3) hapa. Usijali, hauitaji kutumia kibaniko cha $ 400 kama kificho.

Amri hupitishwa na GA kupitia IFTTT na Adafruit IO kwenda NodeMCU. Rasilimali nzuri juu ya hii iko hapa. Kuna njia zingine ngumu zaidi za kuingiliana na Msaidizi wako wa Google lakini kwa mradi huu njia rahisi sana inafanya kazi kikamilifu.

Mwishowe, nambari hiyo ni pamoja na kazi muhimu za matumizi (uppdatering hewani, Multicast DNS, Meneja wa Wifi) ambayo nimeanza kujumuisha katika miradi yangu yote ya ESP8266.

Nambari yote ya mradi huu (pamoja na saa ya Nixie na udhibiti wa bomba) iko kwenye Github hapa. Nimeacha picha nilizotumia kwenye faili za HTML / CSS kwa hivyo inafanya kazi nje ya sanduku (kwa matumaini) - utahitaji tu kuongeza maelezo yako ya akaunti ya Adafruit IO.

Hatua ya 7: Saa ya Nixie na Chimer

Saa ya Nixie inadhibitiwa na NodeMCU tofauti na inatumia bomba la Nixie na moduli ya dereva iliyoundwa kama ngao ya Arduino inayopatikana hapa. Toleo kwenye kiunga linajumuisha moduli ya GPS ya kupata wakati. Ngao yangu (toleo la mapema) haina moduli ya GPS lakini ninatumia Node MCU kupata muda kutoka kwa wavuti, ambayo kwa njia zingine ni bora.

Mpango wa kudhibiti na GUI ya saa ina chaguo zaidi za usanidi lakini vinginevyo ni sawa na barometer. Kuna mwingiliano kidogo hapa kwa kuwa LED za Nixie zinajibu pembejeo za mhemko wa barometer (kupitia chakula sawa cha Adafruit IO).

Kutoka kwa mabaki ya utaratibu wa saa ya awali niliokoa bits za kutosha kujenga utaratibu wa bomba inayoendeshwa na NodeMCU ya tatu (hey, ni $ 6 tu kila mmoja) na motor nyingine ya stepper. Yote niliyoongeza ni "interface" kati ya utaratibu wa asili na motor. "Interface" iko katika nukuu kwa sababu inajumuisha kiunganishi cha risasi tu na kucha mbili zilizopigwa ndani yake kwa pembe za kulia na kusukumwa kwenye shimoni la magari. Kila mzunguko wa robo ya uzazi huu unasababisha mgomo mmoja wa bomba. Kwa mara nyingine, mpango wa kudhibiti bomba ni sawa na barometer na seva zote tatu za wavuti zimeunganishwa pamoja ili kufanya kura nzima ionekane imefumwa kuliko ilivyo kweli.

Saa na chimer NodeMCUs hufanya kazi kwa kujitegemea kabisa kwa kila mmoja lakini kwa sababu ya maajabu ya utunzaji wa wakati wa mtandao huwa sawa kabisa.